Estudo remete origem da vida para ARN primordial
Uma equipa internacional de cientistas, de que fez parte como primeira autora a portuguesa Paula Salgado, identificou a forma de uma proteína envolvida na formação de moléculas de ARN a partir de outras moléculas de ARN.
A investigação, feita na Universidade de Oxford em colaboração com a Universidade de Helsínquia e sob a coordenação de Jonathan M. Grimes, foi publicada na edição online da prestigiada revista científica norte-americana Public Library of Science (PLoS) - Biology.
Segundo Paula Salgado, que integrou a equipa quando fazia o doutoramento em Oxford, em Biologia Estrutural, o estudo "vem ao encontro da ideia de que, originalmente, a molécula que armazenava a informação genética era o ARN, em oposição à situação actual, em que o ADN é a fonte de informação".
"Esta hipótese explicaria um dos principais dilemas da origem da vida: se a vida necessita de ADN como fonte de informação genética e de proteínas para facilitar as reacções biológicas, como pode um ter aparecido antes do outro?" - disse a investigadora à agência Lusa.
Uma das teorias, acrescentou, é que existiria uma molécula de ARN (ácido ribonucleico) primordial com informação genética que permitiria originar mais cópias e com capacidade para catalisar as reacções necessárias à produção dessas cópias - um "mundo de ARN" primordial, em lugar do "mundo de ADN" de hoje em dia.
A informação genética está armazenada nas células sob a forma de ADN (acido desoxirribonucleico), organizada em genes. Mas para que essa informação seja utilizada, tem que ser transformada em proteínas.
Ora, a "leitura" do ADN em proteínas tem um passo intermédio, via ARN (acido ribonucleico), que exige a participação de proteínas, por sua vez com capacidade de promover reacções biológicas (enzimas).
Na passagem de ADN a ARN, a enzima envolvida "lê" o ADN e forma novas moléculas de ARN, numa reacção conhecida por polimerização e em que as enzimas en volvidas se chamam polimerases.
Uma destas proteínas está envolvida num fenómeno descoberto recentemente, o silenciamento ou interferência de ARN (ARNi) - merecedor da atribuição do Prémio Nobel da Medicina de 2006 a Andrew Z.Fire e a Craig C.Mello - de acordo co m o qual a presença de determinadas moléculas de ARN interfere e silencia determ inados genes. Em vários organismos, a produção dessas moléculas de ARN envolve uma polimerase que "lê" ARN e produz novas moléculas de ARN.
Usando técnicas que permitem estudar a forma (estrutura) de uma proteína, a equipa de Paula Salgado conseguiu obter o primeiro modelo tridimensional de uma polimerase de ARN dependente de ARN celular.
Segundo a investigadora, a forma da proteína revelou uma semelhança significativa, nomeadamente no centro activo da proteína (responsável pela promoção da reacção), com polimerases de ARN dependentes de ADN, envolvidas no primeiro passo da expressão de um gene.
Estas polimerases têm sido alvo de intensos estudos a nível estrutural, tendo o Prémio Nobel da Química de 2006 sido atribuído a Roger D. Kornberg por esse trabalho.
Segundo as conclusões da equipa de investigadores da Universidade de Oxford, a semelhança da estrutura destas enzimas sugere a existência de um ancestral comum a partir do qual evoluíram, estando a polimerase envolvida no ARNi mais próxima desse ancestral.
Deste modo, os investigadores estabeleceram uma ligação evolutiva entre o mecanismo de passagem de ADN a ARN, a base fundamental da transmissão genética, e um mecanismo de controlo dessa transmissão que envolve moléculas de ARN.
Na perspectiva de Paula Salgado, os resultados do estudo "são consistentes com a hipótese de um `mundo de ARN` inicial, sendo o ancestral comum das duas enzimas essa molécula de ARN primordial".
Licenciada em Bioquímica pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Paula Salgado doutorou-se em 2005 na Universidade de Oxford e está a fazer pós-doutoramento no Birkbeck College da Universidade de Londres.
Investiga actualmente a estrutura de complexos de proteínas do vírus do Sarcoma de Kaposi (causador do cancro da pele, com elevada incidência em doente s com HIV) e proteínas humanas.